南方某省,初夏的山区。蜿蜒的银灰色高压输电线路如同巨人的血管,沿着起伏的山脊延伸向远方。空气里弥漫着植被蒸腾的湿热气息,以及一种隐约的、低频的嗡鸣——那是超高压电场特有的声音。这里远离城市,却是“砺刃”开放挑战计划第二个a级挑战——“复杂电磁环境下无人机可靠数据回传”——的验证现场。
临时设立的野外指挥点设在一个地势较高的背风处,几顶迷彩帐篷和伪装网下的设备方舱构成了简易的“前沿司令部”。李振华上校和李卫国亲临现场坐镇,显示出对此次联合测试的高度重视。指挥方舱内,数据链组的徐工程师、“入海计划”的周海,以及双方的技术骨干紧盯着屏幕。
今天的主角是三架经过特殊改装和加强的“巡风-s1”验证机。它们不仅搭载了为港口定位优化的传感器,更重要的是,其数据链系统集成了数据链组根据挑战需求最新开发的“增强型自适应抗干扰通信模块”。这个模块在原有“智能哨兵”基础上,特别针对强电磁环境下的频谱感知、快速规避和链路维持策略进行了优化。
“各机最后一次自检。”徐工程师对着麦克风命令道,声音在充满设备低鸣的方舱里显得格外清晰。
“鹰眼一号,自检完毕,增强模块上线,信号良好。”
“鹰眼二号,自检完毕,备用链路正常。”
“鹰眼三号,自检完毕,频谱侦测单元启动。”
“测试开始。按预定航线,对三号至五号塔基区段进行精细化巡检,重点采集绝缘子串高清图像和红外热谱数据。”周海下达了任务指令。
三架无人机依次起飞,螺旋桨的呼啸声很快融入山风。它们保持着安全的间距和高度,向着那条在阳光下泛着冷光的输电线路飞去。
初始阶段风平浪静。无人机沿着线路平稳飞行,高清图像和传感器数据通过数据链稳定地回传至指挥方舱。屏幕上的通信质量指示条基本保持在绿色区域。
“接近三号塔,电场强度开始上升。”操作员报告。
屏幕上,代表电磁环境强度的曲线开始爬升。无人机传回的画面上,巨大的铁塔和垂挂的绝缘子串清晰可见。
“鹰眼二号报告,侦测到线路工频辐射引起的背景噪声提升,当前通信质量轻微下降,模块启动初级滤波。”
“收到,继续作业。”
当无人机群飞越四号塔,进入一个山坳上空时,考验骤然加剧。这个区域由于地形和线路走向,电磁环境异常复杂,不仅存在强烈的工频电磁场,还有来自远处一个气象雷达站的间歇性脉冲信号干扰。
“警报!鹰眼一号、三号侦测到突发性高强度脉冲干扰!频谱特征分析中……”徐工程师紧盯着频谱分析仪屏幕,上面突然炸开一片红色的干扰区域。
几乎同时,指挥方舱内的主显示屏上,来自鹰眼一号和三号的图像和数据流出现了明显的卡顿和马赛克,通信质量指示条瞬间由绿变黄,进而闪烁红色!
“干扰锁定,疑似s波段脉冲雷达旁瓣泄漏!‘智能哨兵’启动快速规避策略alpha-7,尝试跳频至备用频段!”数据链组的操作员手指翻飞。
只见屏幕上,代表通信信道的光标快速移动,无人机与地面站之间的数据链路在剧烈波动中尝试重建。鹰眼二号由于位置稍好,干扰较轻,其数据流虽然也有波动,但保持了基本连通。
“图像传输中断!关键巡检数据丢失!”周海急切地看着屏幕上断断续续的画面。
“坚持一下,规避策略需要时间生效!”徐工程师额头见汗,这是他新开发的规避算法第一次在如此强度的真实复杂干扰下接受检验。
时间仿佛被拉长。几秒钟后,鹰眼一号和三号的通信质量指示条开始艰难地由红转黄,虽然依旧不稳定,但关键数据流开始重新出现,尽管伴随着较高的误码率和延迟。
“规避部分成功!链路恢复,但质量降级,启用压缩和冗余编码传输模式!”操作员报告。
屏幕上的图像虽然分辨率和帧率下降,但关键的绝缘子串画面和红外热点数据总算能够断续续续地传回。
然而,干扰并未结束。就在无人机即将飞出这个复杂区域时,鹰眼三号突然报告:“飞控系统受到轻微电磁干扰,陀螺仪读数出现短暂异常波动!”
“启动飞控冗余校验和电磁屏蔽强化程序!”平台组的技术代表立刻介入。
只见屏幕上代表鹰眼三号姿态的数据轻微晃动了几下,很快在备用传感器的校正下恢复稳定。无人机本身并未出现危险动作,但这表明强电磁环境的影响已经渗透到了飞控层面。
整个紧张的过程持续了约五分钟,直到无人机群完全飞出那个电磁“乱流”区,通信质量和飞行姿态才彻底恢复正常。后续对五号塔区的巡检任务顺利完成。
当三架无人机全部安全返航,现场技术团队立刻投入紧张的数据分析和复盘。
“‘智能哨兵’的快速规避策略,在面对这种复合干扰(强背景噪声+突发脉冲)时,响应时间比实验室测试慢了08秒,导致关键数据传输中断了约4秒。”徐工程师调出日志,眉头紧锁,“但它在链路几乎中断的情况下,成功找到了一个相对可用的‘频谱空隙’并重建了连接,证明了框架的可行性。需要优化的是干扰特征库的匹配速度和决策算法的果断性。”
周海则更关注应用效果:“从巡检任务角度看,那4秒的中断导致我们丢失了四号塔部分关键角度的绝缘子图像,这是一个缺陷。但考虑到环境的极端性,能在中断后恢复并完成后续任务,已经比我们原有系统(可能会持续中断或失联)强了很多。而且,飞控受到干扰的迹象提醒我们,未来在这种环境作业,平台的电磁兼容性(ec)设计必须提到更高优先级。”
平台组的代表点头:“这次捕获的飞控干扰数据非常宝贵,我们回去会仔细分析,评估是否需要为这类特种作业平台增加额外的电磁屏蔽或传感器冗余。”
李振华上校和李卫国全程观摩了测试和复盘。测试结束后,两人走出帐篷,站在山坡上,望着远处绵延的电力线路。
“怎么样,李院长?这‘砺刃’磨得,火花四溅啊。”李振华递过一支烟。
李卫国接过,点燃,深深吸了一口:“比预想的还激烈。但也正因为激烈,才显出其价值。港口问题磨的是‘感知’,这次高压线磨的是‘通信’和‘生存’。都是未来战场上可能遇到的极端场景的‘低配版’预演。”
“是啊,”李振华望着山谷,“民用场景的成本和实时性要求,逼着我们的技术往更灵巧、更坚韧的方向进化。今天那4秒中断,在军事上可能是致命的,但在民用巡检中,或许是可以接受的代价,前提是必须能快速恢复。这种在‘可接受风险’与‘必须保障功能’之间的平衡艺术,恰恰是我们平时在理想化训练中容易忽略的。”
“联合办公室和‘砺刃’机制的意义,就在这里。”李卫国弹了弹烟灰,“它为我们提供了一个相对安全、但足够真实的‘压力测试场’。在这里暴露的问题、积累的经验、优化的算法,最终都会反馈到我们的核心能力建设上。今天高压线闪出的火花,或许未来就能照亮战场上的某个盲区。”
夕阳的余晖给山峦镀上金边,也映照着两人眼中沉静而笃定的光芒。冰点与沸点之间,第二块试金石已经淬火。火花虽险,却照亮了前路,也锻打了刀锋。这条连接顶尖军事研发与一线工程应用的独特路径,正被一次次充满挑战的“现场交锋”,拓得越来越宽,越来越坚实。